[發(fā)明專利]一種制備殼聚糖/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的方法

有效

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108034225B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 張宇;伍強賢
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市工程科學技術(shù)研究院
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L75/08;C08L5/08;C08G18/42;C08G18/10;C08G18/64;C08G18/12;C08G18/48
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 程欣

本發(fā)明提供一種制備殼聚糖/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的方法，其特征在于：以殼聚糖為分散相，聚氨酯預聚體為相容劑，聚氨酯彈性體為連續(xù)相，在密煉機中混煉而成；所述聚氨酯預聚體和聚氨酯彈性體分別由聚氨酯軟段和聚氨酯硬段構(gòu)成。本發(fā)明通過選取合適結(jié)構(gòu)的聚氨酯軟段或硬段，制備出相容性良好的殼聚糖/聚氨酯彈性體復合材料；材料的制備方法簡單，并且材料的結(jié)構(gòu)與性能可以通過調(diào)節(jié)殼聚糖的分子量，聚酯或聚醚多元醇的種類和分子量，異氰酸酯的種類，相容劑的含量，殼聚糖和聚氨酯彈性體的比例得到調(diào)控。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種殼聚糖/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備方法。

背景技術(shù)

殼聚糖(CS)因其生物相容性好、可降解、能促進傷口愈合，在醫(yī)用方面有廣泛的應用前景。但單純的殼聚糖作為材料應用有一定的局限性，雖然殼聚糖可以溶于酸性或離子溶液中成膜，但其強度和韌性較差，不能直接的運用于實際。復合材料是解決上述問題的有效方法之一，其通常是由兩種或兩種以上的理化性質(zhì)不同的材料所組成。由于復合材料不僅可以保持原本材料間的某些特點，還具有組分間協(xié)同作用所產(chǎn)生的綜合性能，近年來越來越受到人們的重視及研究。復合材料中組分通常分為連續(xù)相與分散相。連續(xù)相是整個材料的基體，一般可熔融加工，作為材料制備過程中的流動相；分散相又稱為增強材料，以獨立的形態(tài)分布在連續(xù)相中。將殼聚糖與其它材料復合，取長補短，制備新型生物復合材料為材料設計提供了一種新的途徑。

聚氨酯彈性體(TPU)具有良好的機械性能、加工性和生物相容性，同樣也被認為是最有醫(yī)用價值的合成生物材料之一；將殼聚糖與之復合，不僅可以改善殼聚糖的力學性能，也可以將兩者直接進行熔融加工，是一種環(huán)保且行之有效的制備方法。

由于殼聚糖的親水性很強，而聚氨酯是一種疏水性的材料，直接復合兩者間表面的界面不相容，材料的性能會隨著殼聚糖含量的增加迅速下降，添加相容劑是改善復合材料界面相容性的一種普通采用的方法，相容劑的作用原理是分別和增強相及連續(xù)相產(chǎn)生物理或化學的相互作用，從而使得兩者相容，但在復合材料共混的過程中，化學接枝的效率往往不高；通過氫鍵或范德華力相互作用的物理黏合力也不強，因此，尋找一種結(jié)構(gòu)，性能符合實際加工和使用性能的相容劑對于材料的制備及應用顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中存在的問題，提供一種制備殼聚糖/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的方法，

一種制備殼聚糖/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的方法，以殼聚糖為分散相，聚氨酯預聚體為相容劑，聚氨酯彈性體為連續(xù)相，在密煉機中混煉而成；所述聚氨酯預聚體和聚氨酯彈性體分別由聚氨酯軟段和聚氨酯硬段構(gòu)成。

作為優(yōu)選項：所述聚氨酯軟段為分子量500-3000的聚酯多元醇或聚醚多元醇；所述聚氨酯預聚體和聚氨酯彈性體兩者軟段或硬段結(jié)構(gòu)至少有一種是相同的。

所述聚酯多元醇或聚醚多元醇為聚己內(nèi)酯二元醇，聚己內(nèi)酯三元醇，聚己二酸丁二醇酯二醇，聚四氫呋喃二醇中的一種；所述聚氨酯硬段為二苯基甲烷二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種。

作為優(yōu)選項：所述具體步驟如下：(1)聚氨酯預聚體的合成：在真空攪拌、油浴110℃的條件下對聚己內(nèi)酯二元醇進行干燥，30min后，除去真空，待聚己內(nèi)酯二元醇冷卻到55-65℃時，攪拌的條件下加入二苯基甲烷二異氰酸酯，待二苯基甲烷二異氰酸酯熔融后，在真空條件下攪拌反應1h，即得聚氨酯預聚體；所述攪拌反應期間保持反應溫度為85℃；所述二苯基甲烷二異氰酸酯中異氰酸酯基與聚己內(nèi)酯二元醇中羥基的摩爾數(shù)之比為2：1；